Bài giảng môn nguyên lý máy - Chương 3

Lực tác dụng lên các khâu của cơ cấu có thể chia thành các nhóm sau 1.1.1 Ngoại lực _ Lực phát động ( M Đ ): lực từ nguồn dẫn động (động cơ điện, thủy lực, …) tác dụng lên khâu dẫn của cơ cấu thông qua một hệ truyền lực, thường có dạng moment lực. _ Lực cản kỹ thuật ( PC ): Lực từ đối tượng công nghệ tác động lên bộ phận làm việc của máy. Lực cản kỹ thuật là lực cần khắc phục để thực hiện quy trình công nghệ của máy, lực...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn nguyên lý máy - Chương 3 Bài giảng nguyên lý máy Chương 3 PHÂN TÍCH LỰC CƠ CẤU PHẲNG Bài 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ LỰC1.1 Phân loại lựcLực tác dụng lên các khâu của cơ cấu có thể chia thành các nhóm sau1.1.1 Ngoại lực_ Lực phát động ( M Đ ): lực từ nguồn dẫn động (động cơ điện, thủy lực, …) tác dụnglên khâu dẫn của cơ cấu thông qua một hệ truyền lực, thường có dạng moment lực._ Lực cản kỹ thuật ( PC ): Lực từ đối tượng công nghệ tác động lên bộ phận làm việccủa máy. Lực cản kỹ thuật là lực cần khắc phục để thực hiện quy trình công nghệ củamáy, lực này được đặt trên một khâu bị dẫn của cơ cấu. Ví dụ: lực cắt tác động lên các dụng cụ trong các máy cắt gọt kim loại, lực cảncủa đất tác dụng lên lưỡi cày trong máy cày, trọng lượng các vật cần di chuyểntrong máy nâng chuyển...._ Trọng lượng các khâu ( G i ): Nếu trọng tâm các khâu đi lên thì trọng lượng có tácdụng như lực cản, ngược lại nếu trọng tâm đi xuống thì trọng lượng có tác dụng nhưlực phát động.1.1.2 Lực quán tính Ngoài ngoại lực, trên các khâu chuyển động có gia tốc còn có lực quán tính( Pqt , M qt ), tức ngoại lực tác dụng lên máy không cân bằng, không thể áp dụng điềukiện cân bằng lực (định luật III Newton) để xác định các lực chưa biết. Để giải quyết bài toán này, ta áp dụng Nguyên lý D’Alambert: Nếu ngoài những lực tác dụng lên một cơ hệ chuyển động, ta thêm vào đónhững lực quán tính và xem chúng như ngoại lực thì cơ hệ xem như đạt trạng thái cânbằng, khi đó có thể áp dụng phương pháp tĩnh học để phân tích lực cơ hệ. ∑P+ P = 0qt ∑M + M = 0 qt Pqt = − ma lực quán tính Vớ i M qt = − J ε moment lực quán tính.1.1.3 Phản lực khớp động_ Dưới tác động của ngoại lực và lực quán tính, trong các khớp động của cơ cấu xuấthiện các phản lực khớp động._ Phản lực khớp động ( R ij ) là lực từ mỗi thành phần khớp động tác động lên thànhphần khớp động được nối với nó trong khớp động._ Phản lực khớp động mang tính trực đối, nghĩa là : R ij = - R jiPhản lực khớp động gồm hai thành phần: 1Chương 3: Phân Tích Lực Cơ CấuBài giảng nguyên lý máy+ Áp lực khớp động ( N ij ): Thành phần không sinh công trong chuyển động tương đốigiữa các thành phần khớp động. Áp lực khớp động vuông góc với phương chuyểnđộng tương đối.Tổng các thành phần áp lực trong một khớp động → áp lực khớp động N . Hình 1.1 Phản lực khớp động+ Lực ma sát ( Fij ): Thành phần sinh công âm trong chuyển động tương đối. Lực masát song song với phương chuyển động tương đối.Lực ma sát trong khớp động là một lực cản có hại, công của lực ma sát làm nóng vàlàm mòn các thành phần khớp.Tổng các thành phần ma sát trong một khớp động → lực ma sát F .1.2 Phương pháp tính lựcPhương pháp tĩnh – động học. Bài 2. LỰC QUÁN TÍNHTổng quát, ta xét khâu có chuyển động song phẳng như hình sau: Pqt S ε aS M qt Hình 2.1 Khâu chuyển động song phẳng Lực quán tính: Ρqt = −m.a S Mô-men quán tính: M qt = − J S .εTrong đó: m : Khối lượng của khâu. JS : Mô-men quán tính của khâu đối với trục đi qua khối tâm aS : Gia tốc khối tâm ε : Gia tốc góc của khâu 2Chương 3: Phân Tích Lực Cơ CấuBài giảng nguyên lý máy2.1 Khâu chuyển động tịnh tiến Ρqt = − m.a S = −m.a A = − m.a B = ....2.2 Khâu quay M qt2.2.1 Khâu quay quanh trục đi qua khối tâm S ε M qt = − J S .ε M qt và ε có hướng ngược nhau. M qt = 0 khi khâu quay đều ( ε = 0 )2.2.2 Khâu quay quanh trục không đi qua khối tâma. Khâu quay đều ( ε = 0 ): M qt = 0 Pqt K aτS αh=& ...